Odpowiedź.

Shallow copy (płytkie kopiowanie) kopiuje tylko wartości członków klasy, w tym wskaźniki — ale nie kopiuje danych wskazywanych przez te wskaźniki. Deep copy (głębokie kopiowanie) tworzy nowe kopie danych znajdujących się pod wskaźnikami, co zapobiega współdzieleniu pamięci i podwójnemu zwalnianiu.

Przykład:

class Buffer {
public:
    Buffer(size_t size) : size(size), data(new int[size]) {}
    // Shallow copy (błędne)
    Buffer(const Buffer& other) : size(other.size), data(other.data) {}
    // Deep copy (poprawne)
    Buffer& operator=(const Buffer& other) {
        if (this != &other) {
            delete[] data;
            size = other.size;
            data = new int[size];
            std::copy(other.data, other.data + size, data);
        }
        return *this;
    }
    ~Buffer() { delete[] data; }
private:
    size_t size;
    int* data;
};

Pytanie z haczykiem.

Jeśli klasa zawiera wskaźnik do dynamicznej tablicy, dlaczego nie wystarczy skopiować konstruktora kopiującego i operatora= z domyślnymi implementacjami?

Poprawna odpowiedź:

Kopiowanie domyślne realizuje płytkie kopiowanie. Dwa obiekty będą wskazywać na tę samą tablicę, a przy niszczeniu nastąpi podwójna próba zwolnienia tej samej pamięci (double free), co prowadzi do awarii.

Przykłady rzeczywistych błędów z powodu braku znajomości niuansów tematu.

---

Historia W dużej aplikacji serwerowej zaimplementowano własną klasę Image, która zarządzała dynamicznym buforem pikseli. Programiści nie zaimplementowali głębokiego kopiowania, a podczas przekazywania obiektów Image przez wartość między wątkami dochodziło do podwójnego zwalniania pamięci, prowadzącego do awarii co kilka dni.

---

Historia W projekcie studenckim użyto kontenera Field, który zawierał wskaźnik do dynamicznie przydzielonej tablicy komórek. Podczas zmiany rozmiaru tablicy konstruktor kopiujący kopiował tylko wskaźnik, a oba kontenery działały na tym samym obszarze pamięci, co prowadziło do niespójnych danych i trudnych do zlokalizowania błędów.

---

Historia W starym kodzie C++ silnika graficznego zaimplementowano klasę Texture bez własnego destruktora i operatora przypisania, co prowadziło do wycieków pamięci przy kopiowaniu i przypisywaniu obiektów tymczasowych tekstur.